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- PDB-8yt4: Structure of Aquifex aeolicus Lumazine Synthase by Cryo-Electron ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8yt4
タイトルStructure of Aquifex aeolicus Lumazine Synthase by Cryo-Electron Microscopy to 1.42 Angstrom Resolution
要素6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
キーワードBIOSYNTHETIC PROTEIN / Enzyme involved in riboflavin biosynthesis
機能・相同性
機能・相同性情報


6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase activity / riboflavin synthase complex / riboflavin biosynthetic process / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Lumazine synthase / Lumazine/riboflavin synthase / Lumazine/riboflavin synthase superfamily / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHATE ION / 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
類似検索 - 構成要素
生物種Aquifex aeolicus (バクテリア)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.42 Å
データ登録者Savva, C.G. / Sobhy, M.A. / De Biasio, A. / Hamdan, S.M.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: IUCrJ / 年: 2024
タイトル: Structure of Aquifex aeolicus lumazine synthase by cryo-electron microscopy to 1.42 Å resolution.
著者: Christos G Savva / Mohamed A Sobhy / Alfredo De Biasio / Samir M Hamdan /
要旨: Single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has become an essential structural determination technique with recent hardware developments making it possible to reach atomic resolution, at which ...Single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has become an essential structural determination technique with recent hardware developments making it possible to reach atomic resolution, at which individual atoms, including hydrogen atoms, can be resolved. In this study, we used the enzyme involved in the penultimate step of riboflavin biosynthesis as a test specimen to benchmark a recently installed microscope and determine if other protein complexes could reach a resolution of 1.5 Å or better, which so far has only been achieved for the iron carrier ferritin. Using state-of-the-art microscope and detector hardware as well as the latest software techniques to overcome microscope and sample limitations, a 1.42 Å map of Aquifex aeolicus lumazine synthase (AaLS) was obtained from a 48 h microscope session. In addition to water molecules and ligands involved in the function of AaLS, we can observe positive density for ∼50% of the hydrogen atoms. A small improvement in the resolution was achieved by Ewald sphere correction which was expected to limit the resolution to ∼1.5 Å for a molecule of this diameter. Our study confirms that other protein complexes can be solved to near-atomic resolution. Future improvements in specimen preparation and protein complex stabilization may allow more flexible macromolecules to reach this level of resolution and should become a priority of study in the field.
履歴
登録2024年3月24日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年4月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22024年9月11日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)17,8642
ポリマ－17,7691
非ポリマー951
水99155
1
A: 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
ヘテロ分子
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,071,859120
ポリマ－1,066,16160
非ポリマー5,69860
水1,08160
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
A: 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
ヘテロ分子
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 89.3 kDa, 5 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)89,32210
ポリマ－88,8475
非ポリマー4755
水905
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
A: 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
ヘテロ分子
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 107 kDa, 6 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)107,18612
ポリマ－106,6166
非ポリマー5706
水1086
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: I (正20面体型対称))

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要素

#1: タンパク質 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase / DMRL synthase / LS / Lumazine synthase


分子量: 17769.350 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Aquifex aeolicus (バクテリア) / 遺伝子: ribH, aq_132 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: O66529, 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase
#2: 化合物 ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION / ホスファ-ト


分子量: 94.971 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 55 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Lumazine synthase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.065 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Aquifex aeolicus (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 20mM Tris pH7.5, 150mM NaCl, 1 mM DTT
試料濃度: 2.75 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: 3O mA / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 270000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最低温度: 85 K
撮影平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 46 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 12657
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU3.5.1画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9RELION5初期オイラー角割当
10RELION5最終オイラー角割当
11RELION5分類
12RELION5３次元再構成
13REFMAC5.8.0405モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 698240
対称性点対称性: I (正20面体型対称)
3次元再構成解像度: 1.42 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 470878 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築PDB-ID: 1HQK

1hqk


PDB chain-ID: A / Accession code: 1HQK / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 1.42→1.42 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.669 / SU B: 0.611 / SU ML: 0.023 / ESU R: 0.006
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN USED IF PRESENT IN THE INPUT
Rfactor反射数%反射
Rwork0.26343 --
obs0.26343 4472966 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 20.034 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 1225
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0050.0121187
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.016549
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.391.6331605
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.51.5461205
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg5.6135152
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg3.66510
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg13.54510206
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0820.2187
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0060.021175
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0010.02117
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it1.2791.714611
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other1.2451.699606
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it1.9173.079762
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other1.8933.061758
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it3.1442.32576
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other3.1442.326573
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other5.0754.005837
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined6.81323.925433
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other6.79223.775388
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 1.4→1.436 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork1.397 330167 -
obs--100 %

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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